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EXPERIMENTO 4 – COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO

Introdução

Neste experimento você estudará a colisão de um carro, movendo-se sobre um trilho de ar inclinado, com uma mola existente na parte inferior do trilho de ar. E deverá caracterizar a colisão observando o que acontece antes, durante e após a colisão. Em Física, o conceito de colisão é mais abrangente do que o simples choque entre dois sólidos. De fato, colisão pode ser pensada como qualquer interação entre dois corpos em movimento relativo. Em conseqüência, o tópico “colisões” estende-se, praticamente, a todas as áreas da Física. Nele, incluem-se tanto o choque entre bolas de bilhar, como a colisão de nêutrons com um núcleo atômico visando à liberação de energia, ou, a colisão de um fóton (luz) com átomos de um cristal para estudo das propriedades vibracionais do cristal. Em verdade, todo o nosso conhecimento do mundo subatômico vem de experimentos em que se joga o “jogo da colisão”, cujo principal objetivo é descobrir o que for possível sobre as forças que agem durante a colisão, sabendo o estado das partículas tanto antes quanto depois da colisão. As regras do jogo da colisão são as leis de conservação de momento linear, momento angular e energia. As colisões são normalmente classificadas entre elásticas e inelásticas, dependendo da perda de Energia Mecânica no processo. Se não há perda durante a colisão, esta é dita perfeitamente elástica e, neste caso, o módulo da velocidade relativa das partes que colidem se mantém após a colisão. No extremo oposto, a colisão é chamada de perfeitamente inelástica e, neste caso, as partes que colidem se juntam e, conseqüentemente, a velocidade relativa após a colisão é zero. As colisões ocorrem com diversos graus de elasticidade, dependendo do caso específico. Com a finalidade de classificar quão elástica é uma colisão, definimos o coeficiente de restituição como sendo:

ε = v’ v

Onde v’ e v são, respectivamente, os módulos das